(57)【要約】【課題】タッチ位置の検出精度を保持しつつ、外部からの衝撃に対する耐性を向上させることができる、情報入力装置、及び情報入出力装置を提供する。【解決手段】第１の基板３と、第１の基板３に対向して形成される第２の基板４と、第１の基板３と第２の基板４との間に形成され、第１の基板３、及び第２の基板４の少なくとも一方の基板のたわんだ位置を、電極間の抵抗もしくは容量の変化として検出する為の、２つ以上の電極から構成されるセンサ電極とを有する。そして、第１の基板３と前記第２の基板４のうち、一方の基板に対向して形成される第３の基板１１と、第３の基板１１と、第３の基板１１に対向する第１の基板３、又は第２の基板４との間に充填される弾性変形率の異なる少なくとも２種以上の弾性変形材料９，１０とを含み構成される。【選択図】図１
2010033382.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１の基板と、
前記第１の基板に対向して形成される第２の基板と、
前記第１の基板と前記第２の基板との間に形成され、前記第１の基板、及び第２の基板の少なくとも一方の基板のたわんだ位置を、電極間の抵抗もしくは容量の変化として検出する為の、２つ以上の電極から構成されるセンサ電極と、
前記第１の基板と前記第２の基板のうち、一方の基板に対向して形成される第３の基板と、
前記第３の基板と、前記第３の基板に対向する前記第１の基板、又は前記第２の基板との間に充填される弾性変形率の異なる少なくとも２種以上の弾性変形材料と、
を含む情報入力装置。
【請求項２】
前記第１の基板と前記第２の基板との間には、前記第１の基板と前記第２の基板との間の距離を一定に保持するためのスペーサ層が形成されている
請求項１記載の情報入力装置。
【請求項３】
前記２種類以上の弾性変形材料のうち弾性変形率の小さい弾性変形材料の弾性変形率は、前記スペーサ層の弾性変形率よりも小さい請求項２記載の情報入力装置。
【請求項４】
前記弾性変形材料と、前記弾性変形材料に接する前記第３の基板、及び前記第３の基板に対向する、前記第１の基板、又は前記第２の基板との屈折率の差は、０．１以下である請求項１記載の情報入力装置。
【請求項５】
前記２種類以上の弾性変形材料の、それぞれの屈折率の差は、０．１以下である請求項４記載の情報入力装置。
【請求項６】
前記２種類以上の弾性変形材料のうち弾性変形率の小さい弾性変形材料の密度は、前記センサ電極密度以下である
請求項１記載の情報入力装置。
【請求項７】
第１の基板と、
前記第１の基板に対向して形成される第２の基板と、
前記第１の基板と前記第２の基板との間に形成され、前記第１の基板、及び第２の基板の少なくとも一方の基板のたわみ位置を、電極間の抵抗もしくは容量の変化として検出すると為の、２つ以上の電極から構成されるセンサ電極と、
前記第１の基板と前記第２の基板間に形成され、電極間の電圧もしくは電流の変化により、前記第１の基板、又は第２の基板から射出する光量を制御する為の、２つ以上の電極から構成される表示電極と、
前記第１の基板、第２の基板のうち、一方の基板に対向して形成される第３の基板と、
前記第３の基板と、前記第３の基板に対向する、前記第１の基板、又は前記第２の基板との間に充填される弾性変形率の異なる少なくとも２種以上の弾性変形材料と、
を含む情報入出力装置。
【請求項８】
前記第１の基板と前記第２の基板との間には、前記第１の基板と前記第２の基板との間の距離を一定に保持するためのスペーサ層が形成されている
請求項７記載の情報入出力装置。
【請求項９】
前記２種類以上の弾性変形材料のうち弾性変形率の小さい弾性変形材料の弾性変形率は、前記スペーサ層の弾性変形率よりも小さい請求項８記載の情報入出力装置。
【請求項１０】
前記弾性変形材料と、前記弾性変形材料に接する前記第３の基板、及び前記第３の基板に対向する、前記第１の基板、又は前記第２の基板との屈折率の差は、０．１以下である請求項７記載の情報入出力装置。
【請求項１１】
前記２種類以上の弾性変形材料のそれぞれの屈折率の差は、０．１以下である請求項７記載の情報入出力装置。
【請求項１２】
前記２種類以上の弾性変形材料のうち弾性変形率の小さい弾性変形材料の密度は、前記センサ電極密度以下である請求項７記載の情報入出力装置。
【請求項１３】
前記表示電極を構成する２つ以上の電極の電極間には、液晶材料からなる液晶層が構成される請求項７記載の情報入出力装置。
【請求項１４】
前記表示電極を構成する２つ以上の電極の電極間には有機ＥＬ層が構成される請求項７記載の情報入出力装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電子機器に用いられる情報入力装置、及び、情報入出力装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
液晶表示装置や、有機ＥＬ（Electroluminescence）ディスプレイ装置に代表される自発光型表示装置は、薄型、軽量、低消費電力といった利点を有する。このため、これらの表示装置は、携帯電話、デジタルカメラ等のモバイル用途の電子機器において多く使用されている。例えば、液晶表示装置は、一対の基板の間に、液晶層が封入された液晶パネルを有しており、その液晶パネルの背面に設けられたバックライトなどの平面光源から照射された光を、その液晶パネルが変調する。そして、その変調した光によって、画像の表示が液晶パネルの正面にて実施される。
【０００３】
近年、液晶表示装置において、液晶表示装置の画面上に表示されたアイコン等を、ユーザが直接タッチすることにより、ユーザの指示内容を入力する、タッチパネルとよばれるセンサ機能を有する液晶表示装置が使用されている。
【０００４】
このタッチパネルは、液晶表示装置の画面上に示す指示内容を、人の手、又は物体で直接的に接触することにより、選択できるように、液晶表示装置の最上側に設置される。タッチパネルでは、手、又は物体が接触された位置が検出され、接触された位置で指示する内容を入力信号として、液晶表示装置を駆動する。タッチパネルを具備する液晶表示装置は、コンピュータ等に使用される場合や、キーボード、又はマウスのような入力装置、携帯電話のようなモバイル製品に使用される場合、キーパッドのような入力装置を別に必要としないため、その使用が拡大している傾向にある。
【０００５】
一方、タッチパネルが、液晶表示装置の上部に配置されることにより、タッチパネルを具備した製品では、厚み、又はサイズの増加、屈折界面の影響による光学特性の低下が起こる。また、液晶表示装置の他に、タッチパネルが必要なことによる製造コスト高などの問題があり、液晶表示装置と、タッチパネルを一体形成することが検討されている。
【０００６】
近年、このような、液晶表示装置とタッチパネルが一体形成された、いわゆるセンサ機能を有する液晶表示装置が提案されている。タッチセンサの機能を有する液晶表示装置の一つとして、下記特許文献１には、近接する対象物をバックライトの光の反射を、液晶表示装置の液晶パネル内に一体化形成した光センサで検出する方法が提案されている。
【０００７】
また、下記特許文献２には、液晶パネルに外力を印加することにより、液晶パネル内に形成された電極が、直接接触し、位置検出できる構成が記載されている。
【０００８】
一方、近年のデジタルスチルカメラや、携帯電話等に適用される液晶表示装置や、有機ＥＬディスプレイ装置等の表示装置では、日常の使用時において、表示装置が破損しないような構成とされている。図６に、これらの表示装置を、デジタルスチルカメラや、携帯電話等の電子機器に適用し、表示装置が破損しないような構成とした場合の概略構成を示す。
【０００９】
図６に示すように、従来の電子機器は、電子機器の構成する筐体１１１と、その筐体１１１の開口部から、外部に画像を表示する表示部が望むように、筐体内部に配置された表示装置１０１と、その、筐体の開口部と、表示装置１０１の間に配置されるカバー材１０４とから構成される。このカバー材１０４は、強化ガラスやアクリル板等から構成されるものであり、電子機器の日常での使用において、薄型の液晶表示装置や、有機ＥＬディスプレイ装置等の表示装置１０１が、破損してしまうのを防ぐために構成されるものである。
【００１０】
また、このカバー材１０４と、表示装置１０１との間には空間を形成する場合もあるが、図６における電子機器のように、カバー材１０４と表示装置１０１との間に、光学弾性材料１０５を充填する場合が多くなってきている。この光学弾性材料１０５は、空気界面での光の反射を防ぐ為に構成されるものである。
【００１１】
図７に、図６の表示装置１０１として、液晶表示装置を用いた場合の概略構成を示す。図７においては、電子機器の筐体１１１部分の図示は省略する。また、図７において、図６に対応する部分には、同一符号を付し、重複説明を省略する。
【００１２】
図７に適用される表示装置１０１は、センサ機能を有する液晶表示装置であり、第１の基板１０２と、第１の基板１０２に対向して構成される第２の基板１０３と、第１の基板１０２と第２の基板１０３との間に介在される液晶層１１２とから構成される。図７に示す例では、第２の基板１０３が、カバー材１０４側に配置され、第２の基板１０３と、カバー材１０４との間に、光学弾性材料１０５が充填される構成とされている。第１の基板１０２の液晶層１１２に面する側には、液晶層１１２の厚さ、すなわち、セル厚を一定に保持するためのスペーサ層１０６と、後述の第１の電極の高さを調整するための調整層１０７とが構成されている。調整層１０７は、スペーサ層１０６の高さよりも低く構成されるものである。そして、第１の基板１０２上には、調整層１０７を被覆して、画素に対応してパターニング形成された第１の電極１０８が形成されている。
また、第２の基板１０９の液晶層１１２に面する側には、全面に、第２の電極１０９が形成されている。
【００１３】
このような、表示装置１０１では、第１の電極１０８と第２の電極１０９との間に、所定の電圧を印加することにより、液晶層１１２に封入されている液晶の配向状態が変化される。そして、例えば、第１の基板１０２側から照射される図示しない光源からの光が、この液晶層１１２により変調され、所望の画像が表示される。また、この表示装置１０１において、タッチセンサの機能を発揮させるためには、手や指等の対象物１１０から印加する外圧により、第２の基板１０３を第１の基板１０２側に撓ませて、第１の電極１０９と、第２の電極１０８を接触させ、その電極の接触位置を検出することが行われる。
【００１４】
【特許文献１】特開２００５−２７５６４４号公報
【特許文献２】特開２００７−０７５０７４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１５】
しかしながら、図６及び図７に示すように、第２の基板１０３と、カバー材１０４との間に、光学弾性材料１０５が充填されている構成では、カバー材１０４に、外圧を印加してカバー材１０４を撓ませても、光学弾性材料１０５が緩衝材として作用するため、第２の基板１０３を撓ませるには至らない。よって、従来のセンサ機能を有する表示装置においては、光学弾性材料１０５が、タッチ位置の検出の精度を著しく悪化させたり、動作加重が大きくなるという問題があった。ここで、動作加重とは、タッチパネルを動作させるために必要な、タッチパネルを押す力であり、この動作加重が小さい程、タッチパネルの操作性は向上する。以上のような問題があるために、実際には、図７に示すように、タッチ機能を有する表示装置において、表面にカバー材１０４を備え、カバー材１０４と表示装置１０１との間に光学弾性材料１０５を充填させる構成を実施することは不可能であった。
【００１６】
上述の点に鑑み、本発明は、タッチ位置の検出精度を保持しつつ、外部からの衝撃に対する耐性を向上させることができる、情報入力装置、及び情報入出力装置を提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【００１７】
上記課題を解決し、本発明の目的を達成するため、本発明の情報入力装置は、まず、第１の基板と、第１の基板に対向して形成される第２の基板とを有する。また、第１の基板と第２の基板との間に形成され、第１の基板、及び第２の基板の少なくとも一方の基板のたわんだ位置を、電極間の抵抗もしくは容量の変化として検出する為の、２つ以上の電極から構成されるセンサ電極とを有する。また、第１の基板、第２の基板のうち、一方の基板に対向して形成される第３の基板を有する。そして、第３の基板と、第３の基板に対向する第１の基板、又は第２の基板との間に充填される弾性変形率の異なる少なくとも２種以上の弾性変形材料とを有する。
【００１８】
本発明の情報入力装置では、第３の基板上面から外圧を印加すると、第３の基板がたわみ、第３の基板に対向する第１の基板、又は第２の基板がたわむ。これにより、センサ電極を構成する電極間の抵抗もしくは、容量の変化が起こり、第１の基板、又は第２の基板のたわんだ位置が検出される。
【００１９】
また、本発明の情報入出力装置は、第１の基板と、第１の基板に対向して形成される第２の基板とを有する。また、第１の基板と第２の基板との間に形成され、第１の基板、及び第２の基板の少なくとも一方の基板のたわみ位置を、電極間の抵抗もしくは容量の変化として検出すると為の、２つ以上の電極から構成されるセンサ電極を有する。また、第１の基板と第２の基板との間に形成され、電極間の電圧もしくは電流の変化により、第１の基板、又は第２の基板から射出する光量を制御する為の、２つ以上の電極から構成される表示電極とを有する。また、第１の基板、第２の基板のうち、一方の基板に対向して形成される第３の基板を有する。そして、第３の基板と、第３の基板に対向する、第１の基板、又は第２の基板との間に充填される弾性変形率の異なる少なくとも２種以上の弾性変形材料とを有する。
【００２０】
本発明の情報入出力装置では、第３の基板上面から外圧を印加すると、第３の基板がたわみ、第３の基板に対向する第１の基板、又は第２の基板がたわむ。これにより、センサ電極を構成する電極間の抵抗もしくは、容量の変化が起こり、第１の基板、又は第２の基板のたわんだ位置が検出される。さらに、第１の基板及び第２の基板との間に構成される表示電極により、第１の基板、又は第２の基板から射出する光量が制御され、所望の画像が表示される。
【発明の効果】
【００２１】
本発明によれば、外部からの衝撃に強く、タッチ位置の検出精度に優れた情報入力装置、及び情報入出力装置を得ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２２】
以下、図１〜図５を参照して本発明の実施の形態を説明する。
【００２３】
［第１の実施形態］
図１Ａ，Ｂに、本発明の第１の実施形態における情報入力装置の概略断面構成を示す。本発明の情報入力装置１は、第１の基板３と、第１の基板３に対向して形成される第２の基板４とからなるタッチパネル２と、タッチパネル２表面をカバーするためのカバー材となる第３の基板１１とを有して構成される。第１の基板３と第２の基板４との間には、第１の基板３、及び第２の基板４の少なくとも一方の基板のたわみ位置を、電極間の抵抗もしくは容量の変化として検出する為の、第１の電極６及び第２の電極８から構成されるセンサ電極を有する。また、第３の基板１１と、第３の基板１１に対向する第２の基板４との間には、弾性変形率の異なる少なくとも２種以上の弾性変形材料が充填されている。以下に本実施形態例の構成を詳述する。
【００２４】
タッチパネル２を構成する第１の基板３、及び第２の基板４は、共に透明な絶縁材料から構成される。第１の基板３において、第２の基板４に対向する面側には、柱状のスペーサ層７と、そのスペーサ層７よりも低い柱状の調整層５とが形成されている。
【００２５】
スペーサ層７は、第１の基板３と第２の基板４との間の距離、すなわち、セル厚を一定に保持するために形成されるものであり、例えば、面内に等間隔に形成されている。スペーサ層７としては、アクリル系材料や、スチレン系材料等の所望の弾性変形率を有する材料を使用することができる。このスペーサ層７は、第２の基板４がたわむときに、スペーサ層７自体の変形を吸収する緩衝柱としても機能するものである。
【００２６】
調整層５は、第１の電極６の高さを調整する層である。第１の基板３の上面には、例えばマトリクス状にパターン形成された、複数の第１の電極６が形成されており、それぞれの第１の電極６の一部は、調整層５を被覆するように延在して形成されている。第２の基板４において、第１の基板３に対向する面側の面上には、第２の電極８が形成されている。図１Ａに示すように、第１の電極６と第２の電極８は、通常時においては、スペーサ層７が第１の基板３と第２の基板４とのセル厚を一定に保持しているため、接触しないような構成とされている。
【００２７】
これらの第１の電極６と、第２の電極８とは、第１の基板３と第２の基板４のうちの少なくとも一方の基板のたわみ位置を、第１の電極６と第２の電極８との間の抵抗もしくは容量の変化として検出する為のセンサ電極とされるものである。そして、第１の電極６と第２の電極８が間に構成された第１の基板３と第２の基板４とにより、タッチセンサの機能を有するタッチパネル２が構成される。
【００２８】
第３の基板１１は、第２の基板４の、第１の基板３と対向する側とは反対側の面に対向する位置に、第２の基板４とは所定の間隔を隔てて形成されている。第３の基板１１は、透明な基板で構成されるものであり、例えば、強化ガラスや、アクリル板等の衝撃に強い材料で構成される。第３の基板１１と、第２の基板４との間には、弾性変形率の異なる、第１の弾性変形材料９と第２の弾性変形材料１０が充填されている。
【００２９】
第１の弾性変形材料９としては、ポリビニルアルコール系接着剤、アクリル系粘着剤、シリコーン系樹脂、アクリル酸エステル系ゴム状重合体、ポリウレタン樹脂、エポキシ樹脂、ポリスチレン樹脂、ゲル状物質が使用できる。
第２の弾性変形材料１０としては、ガラスビーズ、アクリルビーズ、ポリメチルメタクリメート樹脂フィラー、フッ化ビリニデン樹脂、アクリル樹脂、酸化チタン、酸化アルミニウム、酸化インジウム、酸化亜鉛等が使用できる。また、第２の弾性変形材料１０としては、例えば、２０μｍ〜２００μｍ程度の粒径の弾性変形材料を用いる。粒径が２００μｍよりも大きい場合は、画素サイズレベルになってしまい、画質を損なうおそれがある。また、粒径が２０μｍよりも小さい場合は、製造上難しく、また、第１の弾性変形材料９の塗り精度が追いつかないという問題が出てくる。
【００３０】
そして、上述したスペーサ層７を構成する材料の弾性変形率をｂ、第１の弾性変形材料９の弾性変形率をｃ、第２の弾性変形材料１０の弾性変形率をａとすると、これらの材料の弾性変形率ａ，ｂ，ｃは、下記に示す［数１］の関係を満たすことが望ましい。さらに好ましくは、第２の弾性変形材料１０をセンサ電極密度以下に構成する。
【００３１】
【数１】
2010033382.tif 000003
【００３２】
［数１］の関係を満たす材料を用いることにより、第３の基板１１が、第２の基板４側にたわんだとき、そのたわみ量が、第２の基板４に伝播し、第３の基板１１のたわみ量に応じて、第２の基板４がたわむように構成される。
【００３３】
以上の構成を有する情報入力装置１において、図１Ｂに示すように、手や指等の対象物１２により、第３の基板１１表面に圧力を印加する。そうすると、第３の基板１１に印加された圧力は、第１の弾性変形材料９及び第２の弾性変形材料１０を通じて第２の基板４に達し、第２の基板４が第１の基板３側にたわむ。そして、このように第２の基板４がたわむことにより、第１の電極６と第２の電極８の間の距離が変化する、もしくは、第１の電極６と第２の電極８が接触することにより、第１の電極６と第２の電極８との間の抵抗もしくは容量が変化する。この抵抗、もしくは容量の変化を検出することにより、たわみ位置を検出することができるので、結果的に、対象物１２によってタッチされた第３の基板１１上のタッチ位置が検出される。
【００３４】
本実施形態例では、第２の基板４と第３の基板１１間に、異なる材料からなる２種類の弾性変形材料である、第１及び第２の弾性変形材料９，１０を充填することにより、第３の基板１１のたわみ量が、弾性変形材料に吸収されてしまうのを防ぐことができる。このため、第３の基板１１のたわみ量が第２の基板４に伝播して、第２の基板４のたわみ量となる。そして、第３の基板１１に印加した圧力が、第２の基板４を印加する圧力として、精度良く第２の基板４側に伝わり、第１の電極６と第２の電極８との間の距離が、それに応じて敏感に変化される。すなわち、第３の基板１１への圧力の印加を、第１の電極６と第２の電極８とで敏感に検出することができるので、感度のよいタッチパネル２を得ることができる。すなわち、本実施形態例の情報入力装置１によれば、第３の基板１１上をタッチして情報を入力する入力操作を、円滑に行うことができる。
【００３５】
さらに、［数１］の関係を有する材料を用いることにより、第３の基板１１表面に加えられた力をより効果的に第１の電極６及び第２の電極８とで構成されるセンサ電極に伝えることができる。そして、第２の弾性変形材料１０をセンサ電極の密度以下とすることにより、対象物により第３の基板１１表面に圧力を印加した場合、その圧力は、より集中した位置にかかる。このため、指等の大きな面積の対象物１２により圧力が印加された場合においても、最終的に第２の基板４をたわませる力が増し、効果的に第２の基板４をたわませることができる。
【００３６】
従来の図７に示すような情報入力装置においては、弾性変形材料が緩衝材として作用するために、第３の基板のたわみ量が、第２の基板に伝播しなかった。それに対し、本実施形態例の第１及び第２の弾性変形材料９，１０は、第３の基板１１のたわみ量を精度良く第２の基板４に伝播することができる。これにより、タッチパネル２上に、カバー材となる第３の基板１１を構成した場合にも、対象物１２によるタッチ位置の検出精度を悪化させることがない。
【００３７】
また、第１の弾性変形材料９及び第２の弾性変形材料１０は、第３の基板１１と空気との界面での光の反射を防止することができるものである。このため、この情報入力装置１を、別の表示装置上に設置して用いる場合も、光の反射による表示装置の表示の妨げを防ぐことができる。
【００３８】
このように、本実施形態例の情報入力装置１では、タッチパネル２上に、タッチパネル２の破損防止のための第３の基板１１を設けた場合においても、タッチ位置検出精度を損なうことなく、第３の基板１１での光の反射を防ぐことが可能となる。
【００３９】
本実施形態例では、第２の基板４と第３の基板１１との間に充填する弾性変形材料として、第１の弾性変形材料９と、第２の弾性変形材料１０の２種類を用いる例としたが、これに限定されるものではなく、２種類以上を用いることができる。この場合、２種類以上の弾性変形材料のうち、一番弾性変形率の小さい弾性変形材料の弾性変形率は、スペーサ層７の弾性変形率よりも小さいものを用いることが好ましい。
【００４０】
［第２の実施形態］
図２Ａ，Ｂに、本発明の第２の実施形態における情報入力装置の概略断面構成を示す。図２Ａ，Ｂにおいて、図１Ａ，Ｂに対応する部分には同一符号を付し、重複説明を省略する。
【００４１】
本実施形態例の情報入力装置３１は、第１の基板３上面に、第１の電極３０が形成されており、その第１の電極３０上に、スペーサ層７、とそのスペーサ層よりも低い補助スペーサ層２９を有する。そして、第１の電３０と、第２の電極８とは、第１の基板３と第２の基板４のうちの少なくとも一方の基板のたわみ位置を、第１の電極３０と第２の電極８との間の抵抗もしくは容量の変化として検出する為のセンサ電極とされるものである。そして、第１の電極３０と第２の電極８が間に構成された第１の基板３と第２の基板４とにより、タッチセンサの機能を有するタッチパネル２８が構成される。
【００４２】
以上の構成を有する情報入力装置３１において、図２Ｂに示すように、手や指等の対象物１２により、第３の基板１１表面に圧力を印加する。そうすると、第３の基板１１に印加された圧力は、第１の弾性変形材料９及び第２の弾性変形材料１０を通じて第２の基板４に達し、第２の基板４が第１の基板３側にたわむ。そして、このように第２の基板４がたわむことにより、第１の電極２３０と第２の電極８が接触することにより、第１の電極３０と第２の電極８との間の抵抗もしくは容量が変化する。この抵抗、もしくは容量の変化を検出することにより、たわみ位置を検出することができるので、結果的に、対象物１２によってタッチされた第３の基板１１上のタッチ位置が検出される。
【００４３】
そして、本実施形態例においても第１の実施形態と同様の効果を得ることができる。
【００４４】
[第３の実施形態]
図３Ａ，Ｂに、本発明の第２の実施形態における情報入出力装置１９の概略断面構成を示す。本実施形態例の情報入出力装置１９は、第１の基板３と、第１の基板３に対向して形成される第２の基板４とからなるタッチセンサの機能を有する画像表示装置１３と、画像表示装置１３の表示面をカバーするためのカバー材となる第３の基板１１とを有する。第１の基板３と第２の基板４との間には、第１の基板３、及び第２の基板４の少なくとも一方の基板のたわみ位置を、電極間の抵抗もしくは容量の変化として検出する為の、第１の電極６及び第２の電極８で構成されるセンサ電極が構成される。さらに、第１の基板３と第２の基板４との間には、電極間の電圧もしくは電流の変化により、第１の基板３、又は第２の基板４から射出する光量を制御する為の、第１の電極６及び第２の電極８で構成される表示電極が構成される。さらに、第３の基板１１と、第２の基板４との間には、弾性変形率の異なる第１の弾性変形材料９及び第２の弾性変形材料１０とが充填される。以下に本実施形態例の構成を詳述する。
【００４５】
画像表示装置１３は、第１の基板３、及び第１の基板３に対向して構成される第２の基板４と、第１の基板３、第２の基板４との間に構成される液晶層１５と、第１の基板３の、液晶層１５とは反対側の面に対向して構成されるバックライト１４とを有する。
第１の基板３、及び第２の基板４は、共に透明な絶縁材料から構成される。第１の基板において、液晶層１５に面する側には、柱状のスペーサ層７と、そのスペーサ層７よりも低い柱状の調整層５とが形成されている。
【００４６】
スペーサ層７は、第１の基板３と第２の基板４との間に構成される液晶層１５の厚み、すなわち、セル厚を一定に保持するために形成されるものであり、例えば、面内に等間隔に形成されている。スペーサ層７としては、アクリル系材料や、スチレン系材料等の所望の弾性変形率を有する材料を使用することができる。このスペーサ層７は、第２の基板４がたわむときに、スペーサ層７自体の変形を吸収する緩衝柱としても機能するものである。
【００４７】
調整層５は、第１の電極３の高さを調整する層である。第１の基板３の液晶層１５に面する側の上面には、パターン形成された、複数の第１の電極６が形成されており、それぞれの第１の電極６の一部は、調整層５を被覆するように、調整層５上面に延在して形成されている。第２の基板４において、液晶層１５に面する側の面上には、赤（Ｒ）、緑（Ｇ）、青（Ｂ）からなるカラーフィルタ層１７、及び第２の電極８が順に形成されている。第１の電極６と、第２の電極８は、通常時においては、スペーサ層７が第１の基板３と第２の基板４とのセル厚を一定に保持しているため、接触しないような構成とされている。
【００４８】
第１の基板３、第２の基板４の、液晶層１５に面する側とは反対側の面上には、それぞれ、偏光板１６，２５が構成される。偏光板１６，２５は特定の偏光成分を透過または吸収するために構成されるものである。
【００４９】
液晶層１５は、第１の基板３及び第２の基板間に、液晶１８が封入されることによって形成されるものである。そして、この液晶層１５の厚みは、前述したようにスペーサ層７により保持されている。
【００５０】
バックライト１４は、第１の基板３の液晶層１５に面する側とは反対側に光が照射されるように、第１の基板３の液晶層１５に面する側とは反対側に構成されている。このバックライト１４からの光が、液晶層１５により偏光されて射出されることにより、画像表示装置１３において、所望の画像が表示されることとなる。
【００５１】
第１の電極６と、第２の電極８とは、第１の基板３と第２の基板４のうちの少なくとも一方の基板のたわみ位置を、第１の電極６と第２の電極８との間の抵抗もしくは容量の変化として検出する為のセンサ電極として構成されるものである。さらに、これらの第１の電極６と第２の電極８とは、電極間の電圧もしくは電流の変化により、第２の基板４から射出される光量を制御し、所望の画像を表示するための表示電極も兼ねる。このため、例えば、第１の電極６は、図示しないスイッチング素子であるマトリクス状に形成された複数の薄膜トランジスタ（Thin Film Transistor：ＴＦＴ）にそれぞれ接続されている。
そして、このように、センサ電極と表示電極とを有することにより、タッチセンサの機能を有する画像表示装置１３が構成される。本実施形態例の画像表示装置１３は、液晶表示装置とされるものである。
【００５２】
第３の基板１１は、第２の基板４の、第１の基板３と対向する側とは反対側の面に対向する位置に、第２の基板４とは所定の間隔を隔てて形成されている。第３の基板１１は、透明な基板で構成され、例えば、強化ガラスや、アクリル板等の衝撃に強い材料で構成される。
【００５３】
第３の基板１１と、第２の基板４との間には、弾性変形率の異なる、第１の弾性変形材料９と、第２の弾性変形材料１０の、２種類の弾性変形材料が充填されている。本実施形態例では、第２の弾性変形材料１０は、特定しない場所に配置されるものである。第１の弾性変形材料９と、第２の弾性変形材料１０との屈折率差は少ないほうがよく、特に、０．１以下であることが好ましい。この画像表示装置１３からは、所望の画像光Ｌ１が第３の基板１１側に射出されるが、第１及び第２の弾性変形材料９，１０に大きな屈折率差がある場合、第２の弾性変形材料１０を通過する光は、本来、画像光Ｌ４で示す方向に進むべきところ、第２の弾性変形材料１０により屈折されてしまう。このため、画像光Ｌ３で示すように、屈折し散乱され、例えば画像光Ｌ２で示すように進行する。本来、画像光Ｌ４で示す方向に進むべき画像光が、屈折されると、異なる色の画像光Ｌ３との関係で光の混色を起こす。このようにして起こる混色は、画像表示装置１３の表示性能を落とす原因となる。
【００５４】
このため、第１及び第２の弾性変形材料９，１０の屈折率差を０．１以下とすることにより、光の混色を低減させることができる。さらに、第１、及び第２の弾性変形材料９，１０に接する第３の基板１１及び、第２の基板４との屈折率差も少ない方がよく、０．１以下であることが好ましい。
なお、これらの屈折率の関係は、第１の実施形態、第２の実施形態に適用する。第１、及び第２の実施形態にこの関係を用いた場合には、情報入力装置１及び３１を、所望の表示装置上に用いた場合に、その表示装置の表示性能を落とすことがないという効果がある。
【００５５】
第１の弾性変形材料９としては、ポリビニルアルコール系接着剤、アクリル系粘着剤、シリコーン系樹脂、アクリル酸エステル系ゴム状重合体、ポリウレタン樹脂、エポキシ樹脂、ポリスチレン樹脂、ゲル状物質が使用できる。
第２の弾性変形材料１０としては、ガラスビーズ、アクリルビーズ、ポリメチルメタクリメート樹脂フィラー、フッ化ビリニデン樹脂、アクリル樹脂、酸化チタン、酸化アルミニウム、酸化インジウム、酸化亜鉛等が使用できる。
【００５６】
そして、上述したスペーサ層７を構成する材料の弾性変形率をｂ、第１の弾性変形材料９の弾性変形率をｃ、第２の弾性変形材料１０の弾性変形率をａとすると、これらの材料の弾性変形率ａ，ｂ，ｃは、上記［数１］の関係を満たすことが望ましい。
【００５７】
［数１］の関係を満たす材料を用いることにより、第３の基板１１が、第２の基板４側にたわんだとき、そのたわみ量が、第２の基板４に伝播し、第３の基板１１のたわみ量に応じて、第２の基板４がたわむように構成される。さらに好ましくは、第２の弾性変形材料１０をセンサ電極密度以下に構成する。
【００５８】
以上の構成を有する情報入出力装置１９においては、第１の電極６と第２の電極８との間の電圧、もしくは、電流を制御することにより、液晶層１５の液晶１８の配向が変化される。これにより、バックライト１４から照射された光は、液晶層１５により、その光量が変化され、第３の基板１１面に所望の画像とされて出射される。
【００５９】
さらに、情報入出力装置１９において、図３Ｂに示すように、手や指等の対象物１２により、第３の基板１１表面に圧力を印加する。そうすると、第３の基板１１に印加された圧力は、第１の弾性変形材料９及び第２の弾性変形材料１０を通じて第２の基板４に達し、第２の基板４が第１の基板３側にたわむ。そして、このように第２の基板４がたわむことにより、第１の電極６と第２の電極８の間の距離が変化する、もしくは、第１の電極６と第２の電極８が接触することにより、第１の電極６と第２の電極８との間の抵抗もしくは容量が変化する。この抵抗、もしくは容量の変化を検出することにより、たわみ位置を検出することができるので、結果的に、対象物１２によってタッチされた第３の基板１１上のタッチ位置が検出される。
【００６０】
本実施形態例では、第２の基板４と第３の基板１１間に、異なる材料からなる２種類の弾性変形材料である、第１及び第２の弾性変形材料９，１０を充填することにより、第３の基板１１のたわみ量が、弾性変形材料に吸収されてしまうのを防ぐことができる。このため、第３の基板１１のたわみ量が第２の基板４に伝播して、第２の基板４のたわみ量となる。そして、第３の基板１１に印加した圧力が、第２の基板４を印加する圧力として、精度良く第２の基板４側に伝わり、第１の電極６と第２の電極８との間の距離が、それに応じて敏感に変化される。すなわち、第３の基板１１への圧力の印加を、第１の電極６と第２の電極８とで敏感に検出することができるので、感度のよいタッチセンサの機能を得ることができる。すなわち、本実施形態例の情報入力装置１９によれば、第３の基板１１上をタッチして情報を入力する入力操作を、円滑に行うことができる。
【００６１】
さらに、［数１］の関係を有する材料を用いることにより、第３の基板１１表面に加えられた力をより効果的に第１の電極６及び第２の電極８とで構成されるセンサ電極に伝えることができる。そして、第２の弾性変形材料１０をセンサ電極の密度以下とすることにより、対象物により第３の基板１１表面に圧力を印加した場合、その圧力は、より集中した位置にかかる。このため、指等の大きな面積の対象物１２により圧力が印加された場合においても、最終的に第２の基板４をたわませる力が増し、効果的に第２の基板４をたわませることができる。
【００６２】
従来の図７に示すような情報入力装置においては、弾性変形材料が緩衝材として作用するために、第３の基板のたわみ量が、第２の基板に伝播しなかった。それに対し、本実施形態例の第１及び第２の弾性変形材料９，１０は、第３の基板１１のたわみ量を精度良く第２の基板４に伝播することができる。これにより、画像表示装置１３上に、カバー材となる第３の基板１１を構成した場合にも、対象物１２によるタッチ位置の検出精度を悪化させることがない。
【００６３】
また、第１の弾性変形材料９及び第２の弾性変形材料１０は、第３の基板１１と空気との界面での光の反射を防止することができるものである。このため、この情報入力装置１を、別の表示装置上に設置して用いる場合も、光の反射による表示装置の表示の妨げを防ぐことができる。
【００６４】
このように、本実施形態例の情報入力装置１９では、画像表示装置１３上に、画像表示装置１３の破損防止のための第３の基板１１を設けた場合においても、タッチ位置検出精度を損なうことなく、第３の基板１１での光の反射を防ぐことが可能となる。
【００６５】
本実施形態例では、第２の基板４と第３の基板１１との間に充填する弾性変形材料として、第１の弾性変形材料９と、第２の弾性変形材料１０の２種類を用いる例としたが、これに限定されるものではなく、２種類以上を用いることができる。この場合、２種類以上の弾性変形材料のうち、一番弾性変形率の小さい弾性変形材料の弾性変形率は、スペーサ層７の弾性変形率よりも小さいものを用いることが好ましい。
【００６６】
本実施形態例の情報入出力装置においては、液晶表示装置において、第１の電極及び第２の電極は、センサ電極と表示電極とを兼ねる例としたが、センサ電極と、表示電極とを独立に形成する例としてもよい。
【００６７】
［第４の実施形態］
図４Ａ，Ｂに、本発明の第３の実施形態における情報入出力装置の概略断面構成を示す。図４Ａ，Ｂにおいて、図３に対応する部分には、同一符号を付し、重複説明を省略する。
【００６８】
本実施形態例の情報入出力装置２４は、第２の実施形態の情報入出力装置１９における、第２の弾性変形材料１０を固定とする例である。第２の実施形態の情報入出力装置１９においては、第２の弾性変形材料１０は、第２の基板４と第３の基板１１との間に固定されておらず、移動可能なように構成されていた。一方、本実施形態例では、第２の弾性変形材料２５は、第２の基板４の、第３の基板１１に対向する面上に、固定される。本実施形態例では、第２の弾性変形材料２５は、柱状に形成され、例えば、タッチセンサを構成するセンサ電極直上に形成されている。
【００６９】
本実施形態例においても、第１の弾性変形材料９と、第２の弾性変形材料２５との屈折率差は少ないほうがよく、特に、０．１以下であることが好ましい。この画像表示装置１３からは、図４Ａに示すように、所望の画像光Ｌ１が第３の基板１１側に射出されるが、第１及び第２の弾性変形材料９，２５に大きな屈折率差がある場合、第２の弾性変形材料２５を通過する光は、本来、画像光Ｌ４で示す方向に進むべきところ、第２の弾性変形材料２５により屈折されてしまう。このため、画像光Ｌ３で示すように、屈折し散乱され、例えば画像光Ｌ２で示すように進行する。本来、画像光Ｌ４で示す方向に進むべき画像光が、屈折されると、異なる色の画像光Ｌ３との関係で光の混色を起こす。このようにして起こる混色は、画像表示装置１３の表示性能を落とす原因となる。
【００７０】
このため、第１及び第２の弾性変形材料９，２５の屈折率差を０．１以下とすることにより、光の混色を低減させることができる。さらに、第１、及び第２の弾性変形材料９，２５に接する第３の基板１１及び、第２の基板４との屈折率差も少ない方がよく、０．１以下であることが好ましい。
【００７１】
第１の弾性変形材料９としては、ポリビニルアルコール系接着剤、アクリル系粘着剤、シリコーン系樹脂、アクリル酸エステル系ゴム状重合体、ポリウレタン樹脂、エポキシ樹脂、ポリスチレン樹脂、ゲル状物質が使用できる。
第２の弾性変形材料２５としては、ガラスビーズ、アクリルビーズ、ポリメチルメタクリメート樹脂フィラー、フッ化ビリニデン樹脂、アクリル樹脂、酸化チタン、酸化アルミニウム、酸化インジウム、酸化亜鉛等が使用できる。
また、第２の弾性変形材料２５を構成する方法としては、例えば、第２の弾性材料を一定の間隔で第１の弾性変形材料内に含ませたものをシート状にし、貼り付ける方法がある。また、アクリル樹脂と、インクジェット方式でドット状に形成する方法としてもよい。また、弾性変形材料を全面に形成したのち、フォトリソグラフィ工程を用いて所定の位置に、第２の弾性変形材料２５を形成する方法がある。また、この第２の弾性変形材料２５の大きさとしては、前述した、第２の弾性変形材料９の粒径に準ずる大きさであればよい。
【００７２】
そして、上述したスペーサ層７を構成する材料の弾性変形率をｂ、第１の弾性変形材料９の弾性変形率をｃ、第２の弾性変形材料２５の弾性変形率をａとすると、これらの材料の弾性変形率ａ，ｂ，ｃは、上記の［数１］の関係を満たすことが望ましい。
【００７３】
［数１］の関係を満たす材料を用いることにより、第３の基板１１が、第２の基板４側にたわんだとき、そのたわみ量が、第２の基板４に伝播し、第３の基板１１のたわみ量に応じて、第２の基板４がたわむように構成される。さらに好ましくは、第２の弾性変形材料１０をセンサ電極密度以下に構成する。
【００７４】
本実施形態例においても、第２の実施形態と同様に、第１の電極３と第２の電極４との間の電圧、もしくは、電流を制御することにより、液晶層１５の液晶１８の配向が変化される。これにより、バックライト１４から照射された光は、液晶層１５により、その光量が変化され、第３の基板１１面に所望の画像として出射される。
【００７５】
本実施形態例の情報入出力装置２４において、図４Ｂに示すように、手や指等の対象物１２により、第３の基板１１表面に圧力を印加する。そうすると、第３の基板１１に印加された圧力は、第１の弾性変形材料９、及び第２の弾性変形材料２５を通じて第２の基板４に達し、第２の基板４が第１の基板３側にたわむ。そして、このように第２の基板４がたわむことにより、第１の電極６と第２の電極８の間の距離が変化する、もしくは、第１の電極６と第２の電極８が接触することにより、第１の電極６と第２の電極８との間の抵抗もしくは容量が変化する。この抵抗、もしくは容量の変化を検出することにより、たわみ位置を検出することができるので、結果的に、対象物１２によってタッチされた第３の基板１１上のタッチ位置が検出される。
【００７６】
そして、本実施形態例の情報入出力装置２４においても、第２の実施形態と同様の効果を得ることができる。
【００７７】
本実施形態例においても、第２の基板４と第３の基板１１との間に充填する弾性変形材料として、第１の弾性変形材料９と、第２の弾性変形材料１０の２種類としたが、これに限定されるものではなく、２種類以上の弾性変形材料を用いることができる。この場合、２種類以上の弾性変形材料のうち、一番弾性変形率の小さい弾性変形材料の弾性変形率が、スペーサ層７の弾性変形率よりも小さいものを用いることが好ましい。
【００７８】
［第５の実施形態］
図５Ａ，Ｂに、本発明の第３の実施形態における情報入出力装置２０の概略断面構成を示す。本実施形態例の情報入出力装置２０は、第１の基板３と、第１の基板３に対向して形成される第２の基板４とからなるタッチセンサ機能を有する画像表示装置２１と、画像表示装置２１の表示面をカバーするためのカバー材となる第３の基板１１とを有して構成される。第１の基板３と第２の基板４との間には、第１の基板３、及び第２の基板４の少なくとも一方の基板のたわみ位置を、電極間の抵抗もしくは容量の変化として検出する為の、第１の電極６及び第２の電極８で構成されるセンサ電極が構成される。さらに、第１の基板３と第２の基板４との間には、電極間の電圧もしくは電流の変化により、第２の基板５から射出する光量を制御する為の、第１の電極６及び第３の電極２２で構成される表示電極が構成される。さらに、第３の基板１１と、第２の基板４との間には、弾性変形率の異なる第１の弾性変形材料９及び第２の弾性材料１０とが充填される。以下に本実施形態例の構成を詳述する。
【００７９】
画像表示装置２１は、第１の基板３、及び第１の基板３に対向して構成される第２の基板４と、第１の基板３、第２の基板４との間に構成される有機ＥＬ素子層２６とを有する。
第１の基板３、及び第２の基板４は、共に透明な絶縁材料から構成される。第１の基板３の、有機ＥＬ素子層２６に面する側には、柱状のスペーサ層７と、そのスペーサ層７よりも低い柱状の調整層５とが形成されている。第１の基板３上には、パターン形成された複数の第１の電極６が形成されており、それぞれの第１の電極６の一部は、調整層５を被覆するように延在して形成されている。第２の基板４の有機ＥＬ素子層２６に面する側には、第２の電極８が形成されている。
【００８０】
有機ＥＬ素子層２６は、複数の有機ＥＬ素子から構成される層である。有機ＥＬ素子は、有機ＥＬ現象を利用して、例えば赤、青、緑の３色の光を放出するものである。この有機ＥＬ素子は、第１の電極６と、それぞれの第１の電極６上に形成された正孔輸送層、発光層、電子輸送層とから構成される有機ＥＬ層２３と、有機ＥＬ層２３の第１の電極６に接する側とは反対側の有機ＥＬ層２３上に形成された第３の電極２２とから構成される。
【００８１】
スペーサ層７は、第１の基板３と第２の基板４との間に構成される有機ＥＬ素子層２６の厚み、すなわち、セル厚を一定に保持するために形成されるものであり、例えば、等間隔に形成されている。スペーサ層７としては、アクリル系材料や、スチレン系材料等の所望の弾性変形率を有する材料を使用することができる。このスペーサ層７は、第２の基板４がたわむときに、スペーサ層７自体の変形を吸収する緩衝柱としても機能するものである。
【００８２】
調整層５は、第１の電極３の高さを調整する層であり、第１の電極６と、第２の電極８との距離を調整する層である。通常時においては、調整層５よりも高く形成されるスペーサ層７が、有機ＥＬ素子層２６の厚み、すなわち、セル厚を一定に保持しており、第１の電極６と第２の電極８とは、接触しないような構成とされている。
【００８３】
第１の電極６と、第２の電極８とは、第１の基板３と第２の基板４のうちの少なくとも一方の基板のたわみ位置を、第１の電極６と第２の電極８との間の抵抗もしくは容量の変化として検出する為のセンサ電極として構成されるものである。
また、第１の電極６と第３の電極２２とは、電極間の電圧もしくは電流の変化により、有機ＥＬ層２３からの発光を制御し、所望の画像を表示するための表示電極とされるものである。
このように、本実施形態例のおける第１の電極６は、センサ電極と、表示電極を兼ねる。
そして、本実施形態例では、センサ電極と表示電極とを有することにより、タッチセンサの機能を有する画像表示装置２１が構成される。本実施形態例の画像表示装置２１は、有機ＥＬ表示装置とされるものである。
【００８４】
第３の基板１１は、第２の基板４の、第１の基板３と対向する側とは反対側の面に対向する位置に、第２の基板４とは所定の間隔を隔てて形成されている。第３の基板１１は、透明な基板で構成され、例えば、強化ガラスや、アクリル板等の衝撃に強い材料で構成される。
【００８５】
第３の基板１１と、第２の基板４との間には、弾性変形率の異なる、第１の弾性変形材料９と、第２の弾性変形材料１０の、２つの弾性変形材料が充填されている。本実施形態例では、第２の弾性変形材料１０は、特定しない場所に配置されるものである。
第１の弾性変形材料９と、第２の弾性変形材料１０との屈折率差は少ないほうがよく、特に、０．１以下であることが好ましい。この画像表示装置２１からは、所望の画像光Ｌ１が第３の基板１１側に射出されるが、第１及び第２の弾性変形材料９，１０に大きな屈折率差がある場合、第２の弾性変形材料１０を通過する光は、本来、画像光Ｌ４で示す方向に進むべきところ、第２の弾性変形材料１０により屈折されてしまう。このため、画像光Ｌ３で示すように、屈折し散乱され、例えば画像光Ｌ２で示すように進行する。本来、画像光Ｌ４で示す方向に進むべき画像光が、屈折されると、異なる色の画像光Ｌ３との関係で光の混色を起こす。このようにして起こる混色は、画像表示装置１３の表示性能を落とす原因となる。
【００８６】
第１の弾性変形材料９としては、ポリビニルアルコール系接着剤、アクリル系粘着剤、シリコーン系樹脂、アクリル酸エステル系ゴム状重合体、ポリウレタン樹脂、エポキシ樹脂、ポリスチレン樹脂、ゲル状物質が使用できる。
第２の弾性変形材料１０としては、ガラスビーズ、アクリルビーズ、ポリメチルメタクリメート樹脂フィラー、フッ化ビリニデン樹脂、アクリル樹脂、酸化チタン、酸化アルミニウム、酸化インジウム、酸化亜鉛等が使用できる。
【００８７】
そして、上述したスペーサ層７を構成する材料の弾性変形率をｂ、第１の弾性変形材料９の弾性変形率をｃ、第２の弾性変形材料１０の弾性変形率をａとすると、これらの材料の弾性変形率ａ，ｂ，ｃは、上記［数１］の関係を満たすことが望ましい。
【００８８】
［数１］の関係を満たす材料を用いることにより、第３の基板１１のたわみ量が、第２の基板に伝播し、第３の基板１１のたわみ量に応じて、第２の基板４がたわむように構成される。さらに好ましくは、第２の弾性変形材料１０をセンサ電極密度以下に構成する。
【００８９】
以上の構成を有する情報入出力装置２０においては、第１の電極４と第３の電極２２との間の電圧、もしくは、電流を制御することにより、有機ＥＬ層２３の発光が制御される。これにより、有機ＥＬ層２３での発光は、第３の基板１１面に所望の画像として出射される。
【００９０】
さらに、本実施形態例の情報入出力装置２０において、図５Ｂに示すように、手や指等の対象物１２により、第３の基板１１表面に圧力を印加する。そうすると、第３の基板１１に印加された圧力は、第１の弾性変形材料９、及び第２の弾性変形材料１０を通じて第２の基板４に達し、第２の基板４が第１の基板３側にたわむ。そして、このように第２の基板４がたわむことにより、第１の電極６と第２の電極８の間の距離が変化する、もしくは、第１の電極６と第２の電極８が接触することにより、第１の電極６と第２の電極８との間の抵抗もしくは容量が変化する。この抵抗、もしくは容量の変化を検出することにより、たわみ位置を検出することができるので、結果的に、対象物１２によってタッチされた第３の基板１１上のタッチ位置が検出される。
【００９１】
本実施形態例では、第２の基板４と第３の基板１１間に、異なる材料からなる２種類の弾性変形材料である、第１及び第２の弾性変形材料９，１０を充填することにより、第３の基板１１のたわみ量が、弾性変形材料に吸収されてしまうのを防ぐことができる。このため、第３の基板１１のたわみ量が第２の基板４に伝播して、第２の基板４のたわみ量となる。そして、第３の基板１１に印加した圧力が、第２の基板４を印加する圧力として、精度良く第２の基板４側に伝わり、第１の電極６と第２の電極８との間の距離が、それに応じて敏感に変化される。すなわち、第３の基板１１への圧力の印加を、第１の電極６と第２の電極８とで敏感に検出することができるので、感度のよいタッチセンサの機能を得ることができる。すなわち、本実施形態例の情報入力装置２０によれば、第３の基板１１上をタッチして情報を入力する入力操作を、円滑に行うことができる。
【００９２】
さらに、［数１］の関係を有する材料を用いることにより、第３の基板１１表面に加えられた力をより効果的に第１の電極６及び第２の電極８とで構成されるセンサ電極に伝えることができる。そして、第２の弾性変形材料１０をセンサ電極の密度以下とすることにより、対象物により第３の基板１１表面に圧力を印加した場合、その圧力は、より集中した位置にかかる。このため、指等の大きな面積の対象物１２により圧力が印加された場合においても、最終的に第２の基板４をたわませる力が増し、効果的に第２の基板４をたわませることができる。
【００９３】
従来の図７に示すような情報入力装置においては、弾性変形材料が緩衝材として作用するために、第３の基板のたわみ量が、第２の基板に伝播しなかった。それに対し、本実施形態例の第１及び第２の弾性変形材料９，１０は、第３の基板１１のたわみ量を精度良く第２の基板４に伝播することができる。これにより、タッチパネル２上に、カバー材となる第３の基板１１を構成した場合にも、対象物１２によるタッチ位置の検出精度を悪化させることがない。
【００９４】
また、第１の弾性変形材料９、及び第２の弾性変形材料１０は、第３の基板１１と空気との界面での光の反射を防止することができるものである。このため、この情報入力装置１を、別の表示装置上に設置して用いる場合も、光の反射による表示装置の表示の妨げを防ぐことができる。
【００９５】
このように、本実施形態例の情報入出力装置２０では、画像表示装置２１上に、画像表示装置２１の破損防止のための第３の基板１１を設けた場合においても、タッチ位置検出精度を損なうことなく、第３の基板１１での光の反射を防ぐことが可能となる。
【００９６】
本実施形態例では、第２の基板４と第３の基板１１との間に充填する弾性変形材料として、第１の弾性変形材料９と、第２の弾性変形材料１０の２種類を用いる例としたが、これに限定されるものではなく、２種類以上を用いることができる。この場合、２種類以上の弾性変形材料のうち、一番弾性変形率の小さい弾性変形材料の弾性変形率は、スペーサ層７の弾性変形率よりも小さいものを用いることが好ましい。
【００９７】
本実施形態例の情報入出力装置２０においては、有機ＥＬ表示装置において、第１の電極６は、センサ電極と表示電極とを兼ねる例としたが、センサ電極と、表示電極とを独立に形成する例としてもよい。
【００９８】
以上に説明した第１〜第５の実施形態に係る情報入力装置、及び情報入出力装置は、例えば、携帯電話、デジタルカメラ等の電子機器に用いることができる。そして、これらの電子機器に用いられる本発明の情報入力装置、情報入出力装置は、外部からの衝撃に強く、且つ、動作加重が大きくなることなく、タッチ感度を良好に保つことができるので、、機能性を損なうことがなく、外部への衝撃にも耐え得る電子機器を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【００９９】
【図１】Ａ，Ｂ  本発明の第１の実施形態に係る情報入力装置の概略断面構成図、及び対象物によりタッチしたときの概略断面構成図である。
【図２】Ａ，Ｂ  本発明の第２の実施形態に係る情報入力装置の概略断面構成図、及び対象物によりタッチしたときの概略断面構成図である。
【図３】Ａ，Ｂ  本発明の第３の実施形態に係る情報入出力装置の概略断面構成図、及び対象物によりタッチしたときの概略断面構成図である。
【図４】Ａ，Ｂ  本発明の第４の実施形態に係る情報入出力装置の概略断面構成図、及び対象物によりタッチしたときの概略断面構成図である。
【図５】Ａ，Ｂ  本発明の第５の実施形態に係る情報入出力装置の概略断面構成図、及び対象物によりタッチしたときの概略断面構成図である。
【図６】従来の情報入力装置の概略断面構成図である。
【図７】従来の情報入力装置を電子機器に構成したときの概略構成図である。
【符号の説明】
【０１００】
１・・情報入力装置、２・・タッチパネル、３・・第１の基板、４・・第２の基板、５・・調整層、６・・第１の電極、７・・スペーサ層、８・・第２の電極、９・・第１の弾性変形材料、１０，２５・・第２の弾性変形材料、１１・・第３の基板、１２・・対象物、１９，２０，２４・・情報入出力装置、２２・・第３の電極、２３・・有機ＥＬ層
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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